2018浅谈电气自动化控制技术在电力系统中的应用

5269604

浅谈电气自动化控制技术在电力系统中的应用
引言
　　电气自动化控制技术的发展，使电力行业的管理与控制越来越方便，推动着电力系统逐渐走向智能化及信息化的道路，使电力行业能更健康地发展。然而电气自动化控制技术应用还远远达不到成熟甚至完善的地步，同时随着科技水平的提高以及社会行业的发展，对自动化技术会提出更多要求。因此在未来发展中，自动化技术将会成为电力事业的主要方面，随着科技进步，它的重要性将会不断提升。
　　1.电气自动化发展概述
　　1.1县级城市电网自动化控制格局现状
　　目前县级城市的电网自动化控制已不断走向成熟，主要体现在城市电力主网及配网自动化系统。例如雷州市的电网格局。雷州电网建设于湛江电网的南部，通过一回220kV雷霞线及一回110kV雷月线和湛江电网相联，以省网供电为主，地方供电为铺。自动化控制在该市电力系统中得到很大应用，目前，雷州电网有220kV变电站1座，主变1台，主变容量270MVA；110kV变电站4座，主变6台，主变容量131MVA；35kV变电站13座，主变容量73.15MVA。在2005年雷州电网全社会用电量最高负荷为73.5MVA，其中13个自动化变电站起到很大作用。
　　1.2电气自动化控制技术的实现形式
　　（1）电网调度自动化
　　电网调度自动化主要是由电力系统的专用广域网来连接，包括电网调度中心的计算机网络系统、服务器、工作站、打印设备以及大屏蔽显示器等等，用来调度范围之内的变电站、发电厂的终端设备，调度电网的控制中心等。
　　（2）发电厂的分散测控系统
　　发电厂分散控制系统通常使用的是分层分布式的结构，由四部分构成：运行员工作站、过程中的控制单元、冗余的高速数据通讯网络（以太网）及工程师工作站。过程控制单元主要是由智能I/0 模件和冗余配置的主控模件构成的。主控模件的通讯是通过智能FO 模件与冗余的I/0 总线来实现的。进行处理运算后，过程控制单元通过设备状态实时显示的状况、运行的参数和打印，还有输出信号直接驱动的执行机构，从而实现生产过程的监测、控制以及联锁保护等功能，使生产过程井然有序。
　　2.电气自动化控制技术的应用概况
　　2.1目前自动化控制技术在电力系统中的应用
　　（1）县级城市配网自动化控制应用
　　面对县级城市的配网格局，调度自动化系统和配网自动化系统是电网控制领域功能不全相同的系统，但这两个系统可通过变电站的出线开关而紧密联系。
　　对于像雷州市这样的县级城市，由于调度与配网的规模都不大，所以选用调、配一体化主站系统是实际应用及经济可行性上都是合适的。一体化系统具有共享支撑的软件平台，其系统的软硬件资源实现完全共享，从而大大减小运行维护费用。系统通过操作权限管理，可以保证在调度、配网运行时的安全性和可靠性。如果从运行管理的体系上看，调度与配网控制是独立分开的系统，一体化平台可以降低整个系统的投资。调度、配网一体化系统是县级配网自动化系统首选的模式。
　　（2）电力一次设备控制检测技术应用
　　一般情况下，常规的电力一次设备同二次设备通常相隔几十甚至几百米距离进行安装，他们之间通过大电流控制电缆和强信号电力电缆互相连接。电力一次设备智能化指的是在进行一次设备结构设计时，还需考虑把常规的二次设备的部分甚至是全部功能都融入进去得以实现，从而省掉一些含大量电力的控制电缆或信号电缆，通常简单点说便是自带测量以及保护功能的一次设备。例如我们常见的有智能化的开关柜、智能化的开关及智能化的箱式变电站等。
　　电力一次设备还可以进行在线状态检测为了确保电力系统安全稳定地运行，需要长期且连续地在线监测电力系统中一次设备的重要运行参数，这样不但能够可以对设备各时刻的运行状态进行监视，同时还能对各种重要参数的变化方向进行分析，预先判断是否存在故障，进而使设备的维修保养周期延长，促进设备利用率的提高，保证电力设备可以从定期检修过度到状态检修。
　　2.2电气自动化控制应用的优点
　　（1）改善电力系统运行维护模式
　　电气自动化控制可以实现电力系统的自动维护管理，提高系统自身的安全性，减少运行成本。在调度与配网一体化系统中，自动化控制可以有效提高城市配网系统的可靠性及安全性。此外，自动化检测中的远程检测可以减少电缆的使用量，实现经济化，且提高了系统的可靠性。自动化控制可以减少人工成本，运营成本，开创全新的高效率运行维护模式。
　　（2）运行人员专业素质提高
　　自动化控制系统出可以减少运行人员成本之外，还可以提高电力行业专业人员的管理素质，进而提高整个电力事业的可靠性。由于自动化技术的快速更新升级，运行人员也需要不断培训以适应高科技管理技术。
　　3.自动化控制系统在城市配电网中的发展前景
　　3.1依靠IT技术发展
　　科学技术在不断提升，电力系统逐渐依靠IT技术来发展。目前，有许多电力系统自动化依靠于计算机技术以及电子技术发展的重要技术。现在是网络化的时代，当某地的电网出现问题时，网络便可通过检测来即时地将讯号通知发出，有助于电力部门及时做出改进措施，这项技术可有效应用于电气自动化技术中的网络通信技术及微机技术等的应用，从而使电力系统的安全性与可控性得到加强，促进电力系统中的智能控制的自动化技术水平的提高。
　　3.2人工智能及仿真技术
　　信息化技术在不断地发展，对自动化技术有着十分明显的影响。如今的电力控制系统中，人工智能技术在不断被采用，当局域出现问题时，通过网络便能立即反应出来，甚至还有些问题通过网络便可以得到解决。目前随着自动化技术的发展，信息化技术不断在实现人工智能化，这样可以将传统的电力管理中耗费的人力大大减少，让电力自动化技术能够更加接近人工智能化。
　　目前，我国的电气自动化技术在发展和探索的同时还不断地在与国际进行接轨。因此，我们应该将自身的技术及创新能力提高，从而使我国的自动化技术达到一个相当高的水平。当前电力系统中的自动化技术已经日趋真态化，它不但可以呈现出许多实验数据，同时可以保证多项操作顺利进行，而且可以协助实验人员对新的装置进行测试，并能同步实施控制，由此仿真技术可以为电力系统提供较方便且较好的实验条件，从而更加便捷地对电力系统进行动态的监控与仿真建模，不但有助于操作且易于控制。
　　3.3光电式电力互感技术
　　电力互感器作为输电线路中不可或缺的一项重要设备，其主要作用是将大电流的数值和输电线路上的高压按照一定的比例关系降低到可以通过仪表来进行直接测量的标准数值，从而方便用仪表直接测量。但其也有缺点，随着电压等级的不断升高其绝缘难度将越大，设备的质量与体积也将越大；信号的动态范围小，会导致电流互感器达到饱和，或者会发生信号变化；此外，互感器的输出信号不可以直接和微机化的计量及保护设备接口。
　　4.结束语
　　电气自动化是电力系统中不可或缺的，在今后的变电站发展中，自动化控制模式将会得到越来越多的应用。根据未来计算机 IT技术及人工智能科技的发展前景，更多高效自动化控制技术得到研究应用。电气自动化控制技术已在目前的电力事业发展中占据着越来越重要的地位。